El techo de cristal de la física de la materia condensada española

El concepto de techo de cristal, en el contexto académico, se usa fundamentalmente para referirse al conjunto de motivos que dan lugar a que en ciertas disciplinas científicas el porcentaje de mujeres ocupando un cierto rango  académico sea inferior al de hombres.  El concepto apunta a una posible disfunción en los ecosistemas en los que ocurre, dado que no está claro por qué  tendría que ser la física una cosa de varones y la filología inglesa una cosa de mujeres.  El techo es de cristal, porque no se ve, pero ciertamente actúa como techo.

En esta entrada quiero hablar de un tipo diferente de techo de cristal, que hace alusión a la discriminación de la Física de la Materia Condensada Española en el reparto de recursos de investigación.  Esta entrada viene motivada por el reciente reparto de contratos Ramón y Cajal, en los que en el área de Física únicamente 2 contratos, de un total de 17 en el área de Física,  han ido para investigadores trabajando en Materia Condensada.   Advierto al lector que, como físico de la materia condensada,  yo no soy neutral en esta historia, todo lo contrario.   Por eso, me referiré a dos fríos estudios sobre cantidad y calidad en las publicaciones.  Esto no pretende tener más rigor que el de una entrada de blog, pero creo que servirá para documentar  el debate.

En primer lugar, y para zanjar el chuleo de pasillo que se traen algunos colegas de otras disciplinas de la física al respecto de quien es más listo, presento aquí el ranking de las 12 publicaciones que tienen al menos un autor con afiliación española, más citadas de la historia , obtenidas en el Web of Science con fecha 23 de Junio de 2014:

Ordenados por número de citas, vemos el predominio de nuestros colegas biólogos (verde) sobre los físicos, y la ausencia de todas las otras disciplinas, como química, matemáticas, geología, estadística.   Vemos dos artículos de física de partículas (puestos 9 y 12), dos de materia condensada (6,11) y uno astrofísica (puesto 2).

Ahora bien, si analizamos cómo de "españoles" son estos artículos,  atendiendo al número de afiliaciones total (cuarta columna) y al número de afiliaciones españolas (quinta columna) vemos que únicamente un artículo  (número 11 en la lista) es más de la mitad español. Realmente,  a los que conocemos de cerca la historia del artículo 11, sabemos que se trata  del  programa de cálculo ab-initio SIESTA, uno de los grandes éxitos de la ciencia española,  afirmación que esta lista confirma categóricamente.  Ordenados por este criterio,  porcentaje de españolidad, el otro artículo de Materia condensada en el top-12  sería el segundo de la lista.  Se trata de otro de los éxitos de la ciencia española, la implicación de Paco Guinea en el desarrollo de la teoría del grafeno.

Por tanto, si se trata de ver quienes son los más citados, ahí están los resultados.  Ahora veamos la aportación de la física española a las publicaciones de la American Physical Society, y comparemos con las alemanas.  Este estudio permite comparar 3 comunidades: física atómica y óptica (PRA),  física de la materia condensada y estadística (PRB, PRE), y física de partículas y nuclear (PRC,PDR).

Elaborada con el buscador de acceso gratuito de la APS, http://journals.aps.org/search,  cualquiera puede reproducir estos resultados en cinco minutos.  En primer lugar, hay que destacar que tanto en 2013 (tercera columna) como en total (segunda columna), la suma de artículos publicados en PRB y PRE (condensada + estadística) es similar a la de artículos publicados en PRC y PRD (partículas). Por tanto, el tamaño de estas comunidades dentro de España es parecido.

Analicemos ahora el peso específico de estas comunidades comparado con el resto del mundo. Vemos que en 2013 el 5.1% de los artículos de PRB tuvieron al menos una afiliación Española, por el 9.3% de PRD. Es decir,  la física de partículas española tendría un peso relativo a la mundial prácticamente el doble que la de materia condensada.    Si ahora repetimos el mismo ejercicio con los Alemanes, país con el doble de población y el triple de inversión en I+D,  vemos que representan el 22% de los artículos en PRB (materia condensada) pero el 17% en PRD (partículas). Es decir, que si nos comparamos con Alemania somos más pequeños, claro, pero su materia condensada tiene un peso específico  4 veces más grande que la española, y en cambio el peso específico de su física de partículas es únicamente el doble que el nuestro.   O sea, que nuestra física de partículas, atendiendo al número de publicaciones en PRD,  estaría sobre-dimensionada.

En resumen, siendo generosos y amistosos,  podemos conceder que los resultados de la  física de la Materia Condensada Española son al menos tan buenos como los de física de partículas y astrofísica, tanto en términos de producir "hits" en número de citas, como a la hora de producir artículos en total (faltaría aquí una comparativa con las revistas de Astrofísica, ausentes en la segunda tabla).   Por esto, realmente no se entiende por qué diablos el número de contratos Ramón y Cajal en el área de Física produce una distribución de 2/17.   Hay un techo de cristal que animo a mis colegas de cond-mat a identificar y liquidar.

El programa Ramón y Cajal discrimina la Física de la Materia Condensada.

Esta semana ha  salido la resolución de propuestas de contratos Ramón y Cajal.  Este año, en  el área de Física se conceden 17 contratos, de los cuáles 7 van a investigadores en Física de Partículas  y  otros 6 a Astronomía  y Astrofísica, y únicamente 2 a Física de Materia condensada.  Teniendo en cuenta el papel preponderante de la Física de la Materia Condensada, tanto en volumen como en relevancia, esta distribución supone una discriminación para esta importante rama de la física y refleja un desequilibrio  dentro de un programa estratégico como el Ramón y Cajal,  herramienta clave en la política de recursos humanos del I+D español.

La Física de la Materia Condensada es la física de lo tangible, un concepto muy querido por  el señor De Guindos, Ministro de Economía, Ciencia y Competitividad,  que gestiona esta convocatoria: estudia la materia tal y como nos rodea.   Uno de los principales logros de la Física de la Materia Condensada es  nuestra profunda comprensión de los materiales semiconductores como el Silicio,  sin la cuál sería impensable  nada menos que la tecnología electrónica, los ordenadores, las pantallas de televisión.  En contraste,  astrofísicos y físicos de partículas se dedican al estudio de lo intangible.  Así, las partículas que estudian nuestros colegas del CERN, los físicos de "altas energías",     únicamente existen durante una insignificante fracción de segundo, en espectaculares explosiones generadas dentro de un túnel de 27 kilómetros.  

Por supuesto, nuestros colegas de Física de Partículas  y de Astrofísica presentan su investigación a la opinión pública  de forma mucho más heroica, y me parece bien. Están estudiando nada menos que los constituyentes últimos de la materia,  buscando resolver el puzzle del modelo standard que nos proporciona las leyes fundamentales de la naturaleza, el origen del universo, los agujeros negros y, cuando se dejan llevar, los viajes en el tiempo y los universos paralelos.   Por eso van por ahí repitiendo lo que decía Dirac,  que la física fundamental es la suya, y el resto son detalles y derivaciones.

El debate sobre cuál es la auténtica física fundamental se zanja de una guantada, como ilustró brillantemente Bob Laughlin, premio Nobel de Física y profesor de Stanford:   el cociente entre la  carga del electrón y la constante de Planck, que relaciona la energía y longitud de onda de los fotones, no se determina en un experimento en el CERN, sino con un modesto transistor fabricado con un material semiconductor, el GaAs,  bajo el efecto de un campo magnético que produce el  efecto Hall cuántico,  en lo que que  supone uno de los grandes logros de la Física .... de la materia condensada.

Entonces, la física de partículas y la astrofísica no son más fundamentales que la física de la materia condensada, y por supuesto que tienen un impacto infinitamente menor en la vida de la gente, y el que diga lo contrario que apague ahora mismo el ordenador o la tablet con el que está leyendo esto, desconecte el teléfono móvil, la radio, y la televisión, la iluminación LED del salón, y reflexione 5 minutos sobre el impacto de la electrónica en su vida.  El reparto de contratos por áreas tampoco responde  la demografía del mapa de la física en España.  Por ejemplo,  de acuerdo con el Web of Science, esta es una distribución de publicaciones con afiliación española en 2013, de acuerdo por temas (invito a los lectores a complementar esta lista con otros hot-topics que se me hayan podido olvidar) (azul, amarillo y rosa, para Materia Condensada, Física de partículas y Astrofísica):

Y este es el desglose de publicaciones con algún autor en España  en las revistas de la American Physical Society, tanto el total histórico como las del año 2013:

A la luz de estos datos, parece una puñetera broma pesada lo de los 2 contratos de un total de 17 (y por supuesto, también me parece una tropelía un número tan ridículo de contratos en total, tratándose de una convocatoria de ámbito nacional).    De nuevo, invito a los lectores del blog a aportar información complementaria que nos pueda servir para determinar cuál sería la cuota adecuada para Materia Condensada.

Termino esta larga entrada con una consideración:  de los 17 contratos del área de Física, ninguno para investigación en grafeno.   Queridos colegas del cond-mat,  algo estamos haciendo puñeteramente mal. De qué se puede hacer, hablaré en la próxima entrada.

PS: anticipándome a que alguien interprete mal esta entrada, aclaro que me parece que el gobierno debe mantener y aumentar la financiación para mis colegas de Física de Partículas y Astrofísica, a los que respeto y admiro.  Pero además, claro, hay que corregir el desequilibrio flagrante en el reparto de contratos Ramón y Cajal.

La física que realmente importa

En 1947  Lamb hizo una medida que revolucionó la física cuántica y, de forma totalmente independiente, John Bardeen inventó el transistor.   Hoy, 67 años más tarde, podemos mirar atrás y afirmar categóricamente,  usando un ordenador con un procesador Intel Core i7, con más de 700 millones de transistores,  cuál de los dos descubrimientos cambió la radicalmente la historia de la humanidad.

No estamos obligados a elegir entre los Beatles y los Stones, entre Paris y Londres, o entre The Wire o The Sopranos.  Tampoco tenemos que elegir entre Lamb y Bardeen, podemos disfrutar a  todos. Pero habría que ser puñeteramente miope para ignorar a cualquiera de ellos, y a veces me parece que algunos colegas de partículas estén cayendo en ese error.  Sin el experimento de Lamb  quizá no habría teoría cuántica de campos,  ni neutrinos, ni bosón de Higgs. Sin Bardeen no habría ordenadores, televisiones, internet,  teléfonos móviles, satélites de telecomunicaciones. Y por cierto, tampoco habría bosón de Higgs, pero esa es otra historia.

Sin embargo,  si uno se acerca a la historia de la física moderna de la mano de los físicos de partículas,  es posible que ni mencionen a Bardeen y su transistor y  hablen durante horas de cómo el experimento de Lamb, que observó  un corrimiento inesperado  en la estructura fina del espectro del átomo de hidrógeno, suponía un fallo de la mecánica cuántica convencional, que obligó a re-formular la electrodinámica cuántica,  en lo que supuso la primera piedra en la teoría cuántica de campos, el lenguaje en el que los físicos de partículas han definido el modelo standard de partículas.

Si llegásemos a ver el dia en que mis ilustres colegas del CERN terminen de reventar el último haz de partículas y pongan la última pieza en el rompecabezas del modelo standard,  muy probablemente esa hazaña intelectual que culmina el trabajo de varias generaciones de mentes brillantes no logrará cambiar la vida de la gente.   Y si mis no menos ilustres colegas los astrofísicos le sacan una foto al primer microsegundo del universo, y pillan infraganti al mismísimo creador en el acto de escribir las leyes del universo,  la vida aquí abajo seguirá igual.

En cambio,  físicos con mucho menos glamour, apoyo mediático y presupuesto, están trabajando con la materia ordinaria que nos rodea, la materia condensada. Su trabajo puede servir para encontrar los materiales que, literalmente, resolverán los principales desafíos de la humanidad.  Materiales que permitan fabricar células solares de gran eficiencia y bajo coste, para aprovechar así la energía del sol y tener energía en abundancia. O materiales adecuados para poder fabricar un reactor de fusión nuclear, y poder hacer así un sol en miniatura en la tierra, que nos de energía eternamente. O materiales que sean superconductores a temperatura ambiente, para poder reducir casi a cero el consumo de energía eléctrica.   O materiales magnéticos que permitan hacer sensores baratos para detectar el cancer, o explosivos, o comida en mal estado...

 Pero además de su indudable utilidad, la aventura de los físicos de la materia condensada no está desprovista, ni mucho menos, del glamour y la elegancia matemática de la que están enamorados  los físicos de partículas.  La mecánica cuántica hace de las suyas en la punta de tu lápiz, donde el grafeno obliga a los electrones a comportarse como lo harían los neutrinos en un universo bidimensional.  Y si enfriamos a 4 grados sobre el cero absoluto un circuito no demasiado diferente a los transistores de Bardeen, hecho del mismo material que usan los fotodetectores de tu cámara de fotos,  los electrones se parten en 3, dando lugar a partículas de carga eléctrica un tercio, como los quarks dentro de los núcleos.

Si tuviéramos que dedicar el 75 por ciento de los recursos a la física de los hombres que se hacen preguntas en torno a una hoguera, o a la física de la materia condensada, ¿usted qué haría?.  Otro día hablamos de esto, porque la pregunta no es retórica.